Nature Podcast(2016/03/03) Where am I?

担当 : 甲斐
参加者 : 6人

概要
海馬CA2亜領域に存在する独特なニューロン群が、不動状態にあるときに現在位置についての信号を発しており、それはこれまで明らかにされていなかった海馬全域にわたる回路網パターンとの関連で行われていることが分かった。また、場所の信号発信は、徐波睡眠時に多く現れる短い脱同期期間まで持続していた。従って、海馬は不動状態にあるときでも現在位置の明確な表現を生み出しており、これは動いていないときに起こる経験に特異的な記憶過程があることを示している。

議論点
帰巣本能との関係

帰巣本能
・現象
・能力(機能)
　こうした能力はなぜ発達した？
　・環境に適応することで発達
　例. 人は生きていける範囲が広く、動物ほど帰巣本能が強くないのでは
　・安全性の確保のために発達
　・行動範囲の広さによるのでは

海馬の機能として周辺の位置情報を漠然と認識
→帰巣本能と合わせることで帰れるのでは

まとめ
動作時と非動作時における位置の認識について考えたことがなかったので面白いと思った。今回、海馬においてそういった機能があるというのは、今までの認識からすると意外であった。脳の他の部分にもそういった機能があるのだろうと思うと興味がわく。

Nature Podcast(2016/02/25) Lab today, clinic tomorrow?

担当：栗本
参加者：8人

[概要]
　昨今、ゲノム編集技術の進歩が著しいが、技術的な進歩に比べて、法的・倫理的な問題や科学者以外の意見が反映されていない現状がある。これからのゲノム編集技術の可否について議論が行われている中、その影響を1番最初に受ける障害のある人の意見が反映されていない現状がある。

[議論点]
(ヒトにおける)遺伝子操作のメリット・デメリット

<メリット>
・欲しい能力(外見)が手に入る可能性があがる
・障害を治療できる
・障害を持って生まれる子が減る
・治療費の軽減
・生物(生命)の理論が深まる

<デメリット>
・遺伝子操作をしていない子の環境が悪化する
・宗教的に受け入れられない人たちもいる
・多様性がなくなる
・お金がかかる(貧富の差、国の差が出る)
・安全性(ゲノムデータの保管・手術のリスク・与える影響が不明)
・遺伝子操作を行うこと自体へのリスク
・法制度、社会全体の理解を得られるか
・未来を予測して操作することはそもそも不可能なのではないか

[まとめ]
最後に大林先生が仰っていた、種全体と個人の利益の相反が、ゲノム編集が広まると問題になってくるのではないかと感じた。自分の子供にゲノム編集をした胚を使いたいと言っている人も少なからずいたが、全員がゲノム編集をする世界になったら、どのような個性が求められるのだろうか。

大学生物学の教科書 17章 発生と進化による変化

担当者：劉
参加者：7名

概要
17.1 少数の遺伝子は多くの生物に作用して、分子ツールキットと考えられる。発生遺伝子が似ているが、異なる結果が出る。
17.2 生物はモジュールから構成される。遺伝子スイッチと呼ばれるDNAコンポーネントは、分子ツールキットの遺伝子を制御する。
17.3 同じ遺伝子を持っても、種間の相違性がある。
17.4 発生可塑性とは、単一の遺伝子型が環境によって複数の表現型を発現することである。環境シグナルは、未来環境の予告と未来環境と無関係のものがある。生物は新しい環境シグナルに適切に応答出来ない
17.5 発生遺伝子が進化を制約原則：既存構造を修飾する；発生を制御する遺伝子は大きく変化しない。保存された発生遺伝子により平行進化がもたらされうる。

議題
どこから別の生物というのか

種：生殖隔離

生物全体の分類方法
表現型

• 見た目
• 味
• 作り方
• 部位
• タグ・ラベル
• 表現型の階層
• 複数のタグ
• 同じ単語を使う

遺伝型
DNA・アミノ酸配列

まとめ
生物の分類は生物学の課題である。だいたい表現型と遺伝型二つの観点から分類できる。

大学生物学の教科書 15章 免疫:遺伝子と生体防御システム

担当：甲斐
参加者：5名

概要
15.1 動物には病原体に対する生体防御システムを持ち、大別すると、非特異的防御と特異的防御の2つがある。

15.2 非特異的生体防御システムは病原体の種類を問わず体内に侵入するのを防ぐシステムであり、バリアや局所因子により生体を防御する。

15.3 特異的生体防御システムは非特異的生体防御システムをくぐり抜けた病原体を特異的に標的とするシステムである。

15.4 B細胞表面の特異的抗体に抗原が結合すると、クローンが多数産生され侵入者と戦っている。

15.5 細胞性免疫応答は、原因がなんであれ、正常細胞が異常となる状況全てに対応するものであり、T細胞が主役となる。

15.6 DNAのランダムな再編成による多様性に加え、小遺伝子の変化により抗体の種類は膨大なものとなる。

15.7 免疫系が正常に機能しないのは大問題である。過剰反応はアレルギー反応と呼ばれ、異常反応は自己免疫疾患と呼ばれる。

議題

白血球を倒せるものはあるのか

観点

・進化

もし白血球が倒せなかったらどうなるか（ウイルスが強すぎる場合）

→ そもそも宿主である生物が生きられない

→ 結果としてウイルス自体が広まらない

ある程度弱くなったウイルスが残っているのが現状ではないか

・自他の白血球の強弱

白血球自体の強弱はどうなのか

→ 白血球のバリエーションが多すぎる

そもそもどうやって調べるのか

まとめ

白血球を倒せるような病原菌はあるとは思われるが、そのようなものはまず広まらないのではないかと考えられる。また、自他の白血球に関しても強弱は考えられるが、まずもって比較がしづらい。

大学生物学の教科書 13章 組換えDNA技術とバイオテクノロジー

担当：劉
参加者：5名

概要
13.1 DNAを解析するために、いくつの方法がある。まず制限酵素は遺伝子を操作するナイフになっている。ゲル電気泳動は、長さが違うDNA断片を分離できる。サザンブロッティングでは、目的の断片を検出する。DNAフィンガープリンティングは、個人識別に応用されている。
13.2 組換えDNAとは、DNA断片を再連結し、新しい遺伝子を作り出すことである。
13.3 遺伝子を細胞に導入する時、リポーター遺伝子が必要だ。遺伝子をランダムな部位に挿入すると、ベクターの一部として導入する方法がある。
13.4 DNAは遺伝子ラブラリ、cDNAラブラリ、人工合成、人工変異技術から得られる。
13.5 その他に、ノックアウト、ギーンサイレンシング、DNAチップなどのDNA技術がある。
13.6 バイオテクノロジーとは、生体を利用して人間に必要なものを生産することである。タンパク質工場、医薬品の生産と農業で応用されている。でも、それに対して大衆の不安が増やしてきている。

議題
バイオテクノロジーに対する不安をどうすれば取り除けるか

遺伝子組換え：対象：細菌、植物、動物目的：タンパク質・医薬品の生産、食料細菌、動物→タンパク質・医薬品植物、動物→食料

どんな不安：安全性の証明が難しい植物の遺伝子組換えが速い動物の不安がより低い医薬品は摂取量が少ないので気にしない

不安を弱くする方法：宣伝

まとめ
バイオテクノロジーはタンパク質、医薬品と食料の生産で応用されている。バイオテクノロジーに対する不安を完全に取除けるのは不可能と思われるが、バイオテクノロジーが知らない人にその知識を教えれば、不安がどんどん減っていくかもしれない。

大学生物学の教科書 10章 ウイルスと原核生物の遺伝学

担当：甲斐
参加者：5名

概要
10.1 どんなウイルスであっても、自己のみでは増殖できないため、(動物、植物、菌類、原生生物、原核生物といった)宿主の細胞内で増殖する。

10.2 ファージは溶菌サイクルと溶原サイクルを持つ。ファージにはcIとCroの２種類のタンパク質を用いて宿主内の状態を感知する機構があり、それにより2つのサイクルを使い分ける。

10.3 原核生物は無性生殖的だが自己の遺伝子の組み替えを行う方法を幾つか持っている。原核生物の組み替えは、他の細胞由来のDNA断片とゲノムとの間で起こる

10.4 原核生物は温度変化や栄養不足といった脅威に対して遺伝子を交換するだけでなく、遺伝子発現を調節して対処する。

10.5 原核生物のゲノムが解読されることで多くの知見が得られた。これより、機能ゲノム楽や比較ゲノム学といった学問が発展した。

議題

ウイルスは生物ではないのか？

「生物」という言葉にウイルスが含まれるのは一般的ではない

→ウイルスを含むとするとどのような定義にすれば良いか？

・ある個体に対し生死の判別がつく

→生死の定義が難しい

・呼吸をしてエネルギーを生産しているか否か

・エネルギーを生産する機構があるか

・DNAを持っている

→DNAやRNAといった遺伝情報を蓄える機構を持っているか否か

まとめ

生物に関してDNAやRNAといった遺伝情報を蓄える機構を持っているか否かで定義すればウイルスまで含むことができると思われる。この定義に関してはまだまだ考察の余地がある。

大学生物学の教科書 9章 DNAからタンパク質 遺伝子型から表現型まで

担当：石塚
参加者：6名

概要
DNAをRNAポリゾームがmRNAに転写する。mRNAの各々のコードはtRNAを介してアミノ酸に成る。そののちに、アミノ酸は分解や加糖、リン酸のいずれかの処理を受けて体のいちぶになる。この一連の流れをセントラルドグマという。

議題
遺伝子の数が多いほうが、有利なのか

有利とは
種全体が、
食物連鎖の上に居たり
数が多かったり
生存域が広かったり
知能が高かったり
寿命が長かったり
することとした。

いくらかの動物の遺伝子数を列挙して検討した結果、

遺伝子数が多いほうが複雑な構造をもち依って一般に知能が高いといえる
食物連鎖の上に居る

しかし、
数が多いとは限らない
寿命が長いとも限らない

又、
突然変異数は、細菌などの遺伝子数が小さいもののほうが多く、よって種全体として多様性があるので生存域が広い。しかし、一方で、人間のように知能をもって生存域が広いものもあるので、一概にどちらのほうが生存域が広いとは言えない
 


まとめ 
前述のような意味で、遺伝子の多いものが必ず有利とは言えぬものの、多くの条件は満たしているし、偽だとは言えなさそうなので、遺伝子の数の多いほうが、有利といってもよい。